食品接觸材料中納米顆粒的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

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摘要：文章綜述了近年來(lái)食品接觸材料中納米顆粒的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究進(jìn)展，研究納米顆粒的物理化學(xué)特性對(duì)胃腸道吸收的影響。評(píng)估納米顆粒毒性的一個(gè)挑戰(zhàn)是它們的物理化學(xué)性質(zhì)可能在不同的環(huán)境中發(fā)生變化。在給定條件下充分表征納米顆粒的物理化學(xué)形式是必要的，并對(duì)未來(lái)研究趨勢(shì)進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：納米顆粒；遷移；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1食品接觸材料中納米顆粒的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

可能最復(fù)雜的問題是最終釋放的納米顆粒是否會(huì)對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。已知納米顆粒的毒性取決于納米顆粒的各種物理化學(xué)性質(zhì)。已經(jīng)確定的納米顆粒毒理學(xué)的三個(gè)原則涉及納米顆粒的獨(dú)特特性[6]。在納米模型中，“運(yùn)輸原理”用于解釋特定材料的固有毒性特別有效，通常非常精確地調(diào)節(jié)體細(xì)胞中離子和分子的攝取。然而，如果納米顆粒不溶解但是長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定或是在細(xì)胞中積聚，納米顆?？赡芤粤硪环N方式變得“活躍”?！氨砻嬖怼蓖ㄟ^大量表面原子和表面效應(yīng)來(lái)解釋納米顆粒的小尺寸可能引起化學(xué)反應(yīng)性的增強(qiáng)?！安牧显怼庇脕?lái)解釋納米顆粒的毒性取決于納米材料本身，包括材料特性、化學(xué)成分、表面特性和潛在雜質(zhì)。如果納米顆粒從食品接觸材料中遷移出并且長(zhǎng)久存在食物中，消費(fèi)者可能通過胃腸道暴露。胃腸道壁吸收納米顆粒的機(jī)制是很復(fù)雜的，對(duì)于胃腸道中納米顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡知之甚少[7，8]。需要更詳細(xì)地研究納米顆粒的物理化學(xué)特性對(duì)胃腸道吸收的影響。嚙齒動(dòng)物的數(shù)據(jù)顯示納米顆?？梢赃M(jìn)入體內(nèi)通過腸道吸收[9，10]，但吸收被限制在相對(duì)少量的小于1％的劑量（以質(zhì)量單位表示）。胃腸道吸收可能受到納米顆粒上不同涂層的影響[7，10]。食物中的蛋白質(zhì)可能顯著影響胃腸道對(duì)納米顆粒吸收和納米顆?？缭郊?xì)胞屏障的可能性。為了研究胃腸道中納米顆粒的轉(zhuǎn)化，建議測(cè)試胃腸液中納米顆粒的穩(wěn)定性，例如通過體外消化試驗(yàn)[11]。尚未研究不同體外消化模型對(duì)納米顆粒溶解和降解造成多大程度的偏差。最近納米顆粒的體外消化方案顯示，食物成分不會(huì)導(dǎo)致納米顆粒攝入的誤導(dǎo)性和不確定性[12]。如果納米顆粒被胃腸道吸收后，納米顆粒會(huì)進(jìn)入血液并進(jìn)一步進(jìn)入人體器官中[10，13]。在大多數(shù)情況下，肝臟和脾臟似乎是納米顆粒積聚的主要器官[10，14]。發(fā)現(xiàn)大鼠中含金的納米顆粒分布與納米顆粒尺寸有關(guān)。最小的納米顆粒在不同器官中都有分布，包括血液，肺，肝，脾，腎，胸腺，腦和睪丸[14]。較大的納米顆粒主要存在于肝臟和脾臟中。在體內(nèi)納米顆粒與蛋白質(zhì)相互作用可以隨時(shí)改變并增強(qiáng)納米顆粒的膜交叉和細(xì)胞穿透能力[15，16，17]，從而影響納米顆粒的生物學(xué)效應(yīng)。目前非納米材料的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估范例也同樣適用于納米顆粒。但是，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)包括有關(guān)納米顆粒特定性質(zhì)的考慮，例如其化學(xué)成分，物理化學(xué)性質(zhì)和與人體組織的相互作用[7，11]。評(píng)估納米顆粒毒性的一個(gè)挑戰(zhàn)是它們的物理化學(xué)性質(zhì)可能在不同的環(huán)境中發(fā)生變化。在給定條件下（例如，在食品中和在給定的測(cè)試條件下）充分表征納米顆粒的物理化學(xué)形式十分必要的。確定納米顆粒特性是否受到不同環(huán)境的影響[11]。為了支持評(píng)估食品接觸材料中納米顆粒的潛在風(fēng)險(xiǎn)，EFSA制定了關(guān)于納米科學(xué)和納米技術(shù)在食品和飼料鏈中應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的指導(dǎo)文件（EFSA2011），旨在供申請(qǐng)人和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估人員使用。作為本文件的一部分，針對(duì)六種不同情況概述了納米顆粒的毒性測(cè)試方法，這取決于納米顆粒的持久性/降解性（情況1-4）和非納米形式的毒性數(shù)據(jù)的可得性（情況5-6）。這六個(gè)情況是：（1）食品接觸材料中納米顆粒的持續(xù)存在；（2）納米顆粒從食品接觸材料的遷移；（3）在攝入前，納米顆粒轉(zhuǎn)化為非納米模型；（4）消化過程中納米顆粒的降解；（5）非納米形式的危害信息的可得性；（6）非納米形式的無(wú)危害信息。如果納米顆粒遷移到食物中并持續(xù)存在于食物和腸胃道消化液中，對(duì)特定的納米特性進(jìn)行危害識(shí)別和表征的毒性測(cè)試，應(yīng)與EFSA指南（EFSA2011）給出的非納米型數(shù)據(jù)（如果有這些數(shù)據(jù)）進(jìn)行比較。EFSA（EFSA2008）對(duì)食品接觸材料中非納米模型進(jìn)行指導(dǎo)和EFSA（2016）最近的新要求申請(qǐng)人提供給定的物質(zhì)的具體遷移量/預(yù)期人類暴露水平的毒理學(xué)數(shù)據(jù)集。然而，由于對(duì)納米顆粒的毒性了解有限，EFSA目前認(rèn)為這種范例不適用食品接觸材料的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。必須逐個(gè)評(píng)估納米顆粒[11，18]。遷移發(fā)生時(shí)，納米顆粒的毒理學(xué)測(cè)試應(yīng)根據(jù)EFSA指導(dǎo)進(jìn)行，從評(píng)估潛在的遺傳毒性開始[11，18]。納米材料風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要限制在納米顆粒的檢測(cè)和表征上缺乏（高質(zhì)量）人類暴露數(shù)據(jù)。能夠檢測(cè)低濃度和1-100nm全尺寸范圍內(nèi)的納米顆粒的適當(dāng)分析方法對(duì)于提供納米顆粒遷移的證據(jù)至關(guān)重要。納米顆粒的溶出速率和物理化學(xué)性質(zhì)在不同的基質(zhì)中有所不同，因此測(cè)量這些參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法對(duì)于納米材料的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是至關(guān)重要的[19]。大多數(shù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)來(lái)自空氣傳播測(cè)量和吸入的納米顆粒，而食品和消費(fèi)品的納米顆粒暴露評(píng)估很少[8，10，11]。此外迫切需要對(duì)納米顆粒進(jìn)行長(zhǎng)期暴露研究，因?yàn)槿祟愰L(zhǎng)期暴露后最有可能發(fā)生潛在的健康影響[10]。納米顆粒遷移到食物中，應(yīng)該考慮的另一個(gè)問題是食物基質(zhì)本身可能與遷移的納米顆粒的相互作用而發(fā)生變化。納米顆粒有可能與有機(jī)分子的官能團(tuán)相互作用，如羧基，羥基，氨基或羰基，這可能導(dǎo)致食物中蛋白質(zhì)、脂類和多糖的變化。

2結(jié)束語(yǔ)

評(píng)估食品接觸材料中遷移納米顆粒的風(fēng)險(xiǎn)是最復(fù)雜的問題。目前還缺乏食品中遷移的納米顆粒和胃腸道中遷移的納米顆粒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的相關(guān)數(shù)據(jù)。需要進(jìn)一步研究納米顆粒與食品的相互作用，并在不同的食品基質(zhì)中表征納米顆粒。需要考慮食品基質(zhì)的變化對(duì)遷移納米顆粒的影響。有待更詳細(xì)地研究納米顆粒的物理化學(xué)特性對(duì)胃腸道吸收的影響。建議使用體外消化模型預(yù)測(cè)胃腸道中納米顆粒的遷移。

作者：李潔君 沈霞 代亞男 施均 李文慧 韓陳 單位：上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院